专家详解LED技术资料-LED打印机

在说明打印机的LED之前呢，先介绍一下打印机的变迁，在60年代还是打字机式的，基本是靠活字字体的方式，一个字符对应一个打印单元，问题是字符数是有限的，可能只能打印26个字符加一些数字，限制非常大，当时针对这种打印的方式也有一些列的打印机出现；进入70年代以后就有了很大变化，不再是活字字符，而是用点阵这种方式，也就是像素成像的这种方式成为主流，相应也有一些打印机出现；到了80年代以后就有了很大的发展，各式各样的打印机，各种各样的处理方式都出来了，但归根结底发展方向，包括喷墨打印机也是这样，怎么样使表现的点更细微、更精确、分辨率更高，这是打印的发展方向。

我们基本是按照10年一个阶段来考虑，现在这个阶段还是激光的天下，但是我们相信在不远的将来一定会成为LED的天下，为什么我们会这么说呢？首先一个就是打印质量，目前为止LED方式和激光方式打印质量差不多，但是已经出现了LED超过激光的倾向。不远的将来，我们相信LED一定会生成和印刷机一样的效果。第二个原因就是打印速度，在8ppm的时候，两者之间差不多，现在已经进入到30ppm， LED已经体现出它的优越性，再进一步到60ppm，甚至120ppm时激光已经无能为力了，再一个就是分辨率，真实分辨率300dpi、600dpi时候还差不多，进入1200dpi的时候，真分辨率只有LED，而且我们在实验室，研究2400dpi打印头，将来，从理论上来讲，4800dpi也不是没有可能的。

当然，如果把这些技术从实验室拿到市场就需要商品化，商品化首要就是克服价格成本，我们现在已经发明了EFB这种技术，这种技术已经实现了使LED头的成本大幅降低。我们公司所有开发都是在自己的实验室里研究开发的，最早是这样的LED头，随后的一系列都是在我们实验室里研发的。

随着打印机不断更新，打印头也分了大概4个时代，主要表现在他的体积，当然还有一个是重量。随着我们打印机的推出，打印机的体积基本上是按照成倍的缩小的，重量也在不断的减轻。

下面讲的是在我们最新的打印机里头采用的一项技术，叫EFB技术。这里头就牵扯到一个环保的东西出来，真正LED发光的东西，第一成本比较高，第二是不环保的。在EFB技术里面，我们把真正发光的一部分剥离，非常薄，剥离以后结合到半导体元器件上去。这是剥离的过程，过程中我们知道生产LED发光膜的一定是化合物半导体，常用的比如砷化钾，其中砷是有毒的，是受控制的东西，所以我们在生成的时候必须要有个基膜，生成完以后，我们把上面真正发光的部分剥离，下面的舍弃，剥离出来的东西放到硅片上去，形成我们现在的发光头。

这种EFB的技术，简单说就是把有用的东西剥离然后贴到基膜上，在很多领域都能用，比如说，日本太阳能电池公司，在生产电池的时候有一种原料非常稀缺，但用这种粘贴技术可以把这种稀缺的原料保持下来，用另外一种原料替代，进行嫁接。这种剥离是一种可以重复的过程，相当于一个基盘，我们可以不断在上面生成需要的薄片，这个基盘可以重复使用，这个非常薄，只有两个微米。

这个是已经把刚才要发光的膜粘贴到IC片上了，但那个是带状的东西，还形成不了LED，一个一个发光点还形成不了。这时候首先一点是要把这个膜非常紧密的贴在下面的硅片上，也是采用新的技术，用分子间结合力的方式，非常紧的粘在一起，然后使用切割，把带状的LED发光膜切成一个一个的LED发光点，然后进行金属配线。

我们EFB技术得到了日本很多的奖项，我们和其它厂家的发光头做了个对比，可以看得出来，其他厂商的发光头是LED的几十倍。那么体积变小，带来很多环保方面的革命。比如说在生产过程中，在运输过程中，在回收过程中都会对环保带来一定的好处。通过EFB剥离出来的发光膜，嫁接到一个非常薄的透明的胶片上，正反两面都能看。采用这种技术让我们可以实现，600dpi自发光体。比如投影仪、PC的面板我们都可以做到非常精细，用LED技术来做。将来可以做成书一样的东西。上面介绍的是我们拥有的LED技术。将来一定会发生革命性的变化，如果再考虑到它的寿命，寿命也是几十倍的，还有他的节能，其他的发光体和他是无法相比的，考虑到这些，将来一定会产生很大的变革。

这个是和白炽灯的发光效率的比较，随着推移，基本上白炽灯的研究已经到顶了，发光效率也就那么多了。但是LED还在不断产生新的技术、新的革命，随着时代的发展，LED也将是一种趋势。目前已经投入到商品化有松下电工的，各种各样的照明设备，东芝现在也在研发。这是日本圣诞节的时候照的照片，以前这些灯都是用的普通的霓虹灯，现在基本上都用的是LED。

现在日本信号灯更换速度非常快，有两个特点，一是不会受其他光线的影响，比如有一些背光的时候，一般灯是看不见，但LED看得很清楚，不会受到太阳光或者其他光线的影响，第二是寿命非常长，基本上安装以后不会坏。这个是日本有名的雷克萨斯的大灯采用LED方式，光亮不逊于目前的氙灯，寿命远远超过了，基本不用更换。最有意思的是植物的栽培，植物不同生长期对于光的波长要求是不一样的，这也是和节能是有关系的，植物在生长过程中，某个阶段可能只是它的穗头需要光，我们只拿LED灯照他需要接收光的地方，避免大面积照射造成的浪费。最早发现这种方式是在空间站，空间站培养植物有的时候见不着太阳，所有最早的研究开发是从空间站植物培养开始的。

我们也承认激光也是一个划时代的技术，他也有长处，也有它的应用范围，但通过刚才介绍，LED也是一个非常先进的技术，也有很大的优势。

首先先从原理来说明，基本上这两种打印机都是电子照相打印方式，具体来讲分成四个主要阶段，在感光鼓的周围有这么几个部分，一是充电的、一部分是曝光的，一部分是显影、打印这四个阶段。其中只有曝光部分分了现在所谓LED和激光，其他的地方是完全相同的。您刚才提到的打印成本主要是下面这些地方，这些地方由于两种方式都是差不多的，所以不会有太大的差别，但是由于我们可以把体积缩的很小，而且非常节能，所以在他整体的运行过程中更节省，体积小、更节省空间在这些方面比激光机更具优势。

LED发光头和感光鼓之间的距离非常小，这样我们打印机体积可以做到非常小。刚刚讲到寿命这一块，首先LED头全部都是用半导体元器件来做的，所以稳定性和可靠性非常好，反过来我们看看激光，激光有个非常大的缺点，有个转动的电机，从比较图来看的话，由于激光有电机，所以肯定它的寿命是有限的，而半导体LED头来讲可以使用很长很长时间。

激光是发展很长时间的技术，因为打印机属于电子产品，激光机在市场上占有相当大的份额，比LED可以多一位，也就是说LED是1，激光可能就是10。所以占有量大，生产量就大，即使是在量上有这么大的差距，我们LED方式仍然可以比他便宜的价格。

刚才也都介绍了我们半导体的一种发展技术，比如说EFB的这种技术，将来它可以随着技术的不断发展，也就是说将来LED的发展空间还有很大，因为他是刚起步，而激光已经发展很长时间了，随着LED技术的不断发展，它的成本也会有很大的下跌。LED未来发展空间很大，比如我们刚才说的，把LED发光膜做的很薄，把它揭下来，基片可以重复利用等等这些技术将来投入到生产里面，也会带来成本大的降低，只不过目前一个是发展了很长时间，一个是刚起步，所以目前成本基本还是差不多的。

我们所有东西都是自己设计的，先从设计阶段来考虑，LED头设计自由度非常高，和激光相比，举个例子来讲，LED头可以做的很长，比如我现在做的是A4机器，我要发展成A3机器我只要把LED头延伸一下就可以了。激光呢不仅仅是一个头的问题，激光需要拉开一个空间，才能扫的更宽，所以在设计阶段就不仅仅是把扫描范围加大就可以，还得考虑打印机要增大多少体积才可以，所以从设计角度来讲，由于LED头小，可扩展性非常高，从设计阶段已经体现了节能的思想，可以把很多的设计思想自由的展开，这是一点。

第二由于它使用的元器件就是半导体元器件，在用材方面我们很早就取得了ISO USA、……。激光发光源里面用的零部件比较多，他所采用的对应方式要多很多。我们很简单就可以实现。

第三点在运输过程中，由于刚才提到的体积可以非常小，在运输过程中节约一部分成本，包装箱也可以做的相应很小。里面的填充材料也可以用的很少，这样在运输过程中也可以大大节约成本，包括本身的运输成本。

从成像质量上说，LED和激光相比就是成像点径。刚才最初介绍打印机历史的时候，打印机最初的发展到现在、将来的趋势的话就是成像分辨率会越来越细，成像分辨率最终就是点径，可以看到激光的话基本是65，从光学上来讲，不可能再小了，LED已经做到25。这个是有理论的计算公式，根据这个计算公式，从光学的角度，激光已经到了极限。激光方向性非常好，而且也非常聚焦，主要问题是焦距这块，焦距的不同会产生很大的变化。由于激光成像点非常粗，暗纹的字体就会很模糊，看不出来。

目前激光和LED的比例是9：1，为什么会造成这种状况呢，最出彩用激光的厂家，比如惠普、佳能、柯美，他们最初都是做照相机的，照相机最得意的地方就是做镜头，镜头是厂商关键的技术，这些厂商最初采用的都是激光光源，后来出现半导体的激光光源以后，他们也很快采用半导体激光光源，由于很多厂家习惯性使用激光光源，所以造成现在9：1市场。

我们认为市场最终的裁判是用户，目前这个阶段，用户看一个打印的东西，是LED或者激光还没有分辨出来，或者说还没有那么高的要求。刚才讲到的，LED发展性非常强，人的要求是越来越高的，随着用户的要求不断提高，用户会有一个判断，我到底是用激光，还是LED。

我们打印机是鼓粉分离的方式，从黑白机开始就一直采用这种方式，和一体式的最大不同就是我们可以一直用到鼓的寿命结束，而惠普的粉用完以后，整个鼓也要扔掉，所以从垃圾产生、回收利用这个角度来讲，鼓粉分离的方式也是对环保的一个贡献。节能最直观的是怎样节约电力，这是在进入的阶段，在出来这一块呢，就是怎么样去减少垃圾，实际上也是节能的表现。在这些方面我们比其他厂家更有自信。